JP2595497B2 - 印字装置の紙厚検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、印字装置の紙厚検出装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 一般に、鮮明な印字を得るためには、印字用紙と印字
ヘッドとの間の印字隙間を印字用紙の紙厚に応じて適正
な値に設定する必要がある。そこで、従来の印字装置に
おいては、接触型のセンサーが印字ヘッドと一体にプラ
テンに対して接近及び離間の両方向に移動可能に設けら
れている。そして、そのセンサーが印字用紙前面と接触
すると、印字ヘッドがプラテンから離間する方向へ移動
されて、その移動距離分の印字隙間が印字用紙と印字ヘ
ッドとの間に設けられるようになっていた。

ところが、従来の印字装置によると印字隙間は任意の
値に設定できるが、プラテン前面から印字ヘッドまでの
距離が不明であるため、印字用紙の実際の紙厚を検出す
ることができない。

しかも、実際の紙厚が検出できないため、印字用紙が
プラテン上にセットされているかどうかを判断すること
ができず、印字用紙の有無は別個のセンサーを設けて検
出する必要があった。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は前記した従来の技術に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、印字用紙の実際の紙厚を迅速に検
出することができ、その検出値に基づき紙厚に応じた印
字隙間を自動的かつ正確に設定することができるととも
に、印字用紙の有無をも検出する機能を兼ね備えた紙厚
検出装置を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明では、フレームに
支持され、印字用紙を保持するプラテンと、前記プラテ
ンに沿って移動可能に配設されたキャリッジと、前記キ
ャリッジ上に搭載され、当該キャリッジを移動させなが
ら前記印字用紙に印字を行う印字ヘッドとを備えた印字
装置において、前記キャリッジ上に搭載され、プラテン
に対して近接離隔可能な移動体と、前記移動体の移動範
囲内における前記プラテンに対する定位置に前記移動体
の基準位置を予め設定するための基準位置設定手段と、
前記移動体をプラテンへ向かって移動させることにより
その移動体が印字用紙に当接した位置と、前記基準位置
設定手段により予め設定された基準位置とにより、前記
移動体の移動距離を検出する移動量検出手段と、前記移
動量検出手段により検出された移動体の移動距離と、前
記プラテンから基準位置までの予め定められた距離とに
基づいて、紙厚を算出する紙厚算出手段とを備えたもの
である。

（作用） 基準位置設定手段により、移動体の移動範囲内におけ
るプラテンに対する定位置に基準位置が予め設定され
る。そして、移動量検出手段は、移動体をプラテンへ向
かって移動させることによりその移動体が印字用紙に当
接した位置と、前記基準位置設定手段により予め設定さ
れた基準位置とにより、移動体の移動距離を検出する。
紙厚算出手段は、移動量検出手段により検出された移動
体の移動距離と、プラテンから基準位置までの予め定め
られた距離とに基づいて、紙厚を算出する。なお、移動
量検出手段により検出された移動体の移動距離と、プラ
テンから基準位置までの予め定められた距離とが等しい
場合には印字用紙が無いことを判断することも可能であ
る。従って、このようにして得られた紙厚又は印字用紙
の有無の結果に基づいて種々の制御をすることが可能と
なる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づい
て説明する。

第１図に示すように、印字装置のフレームを構成する
左右一対の側板1,2間にはプラテン３が固定され、その
プラテン３上には印字用紙４が支持されている。プラテ
ン３の前方において側板1,2の相対向する位置に形成さ
れた一対の透孔5,6内には、軸受7,8が回動可能に挿着さ
れ、両軸受7,8にはその回動中心と偏心して軸支孔９が
貫設されている。

前記プラテン３の前方には両側板1,2間を延びるよう
にガイド軸10が配置され、その両端に突設した支軸11は
前記両軸受7,8の軸支孔９にそれぞれ挿入されている。
右側の軸受８には被動ギヤ12及び駆動ギア13を介してス
テップモータ14が作動連結されている。そして、同モー
タ14の駆動時には、軸受7,8がそれぞれ所定角度で回動
され、それらの軸受7,8により偏心支持されたガイド軸1
0がプラテン３に対し接近する方向及び離間する方向に
移動されるようになっている。

ガイド軸10にはプラテン３と対向するワイヤードット
マトリックス型の印字ヘッド18を載置したキャリッジ19
が左右に往復動可能に支持され、その後端部はガイドレ
ール20により支持されている。このキャリッジ19にはキ
ャリッジ駆動モータ22により駆動されるエンドレス状の
タイミングベルト21が連結され、そのタイミングベルト
21が左右一対のプーリ17間で周回駆動されることによっ
てキャリッジ19がプラテン３の前面に沿って往復移動し
つつ、前記印字ヘッド18によりプラテン３上の印字用紙
４に印字できるようになっている。

一方、前記キャリッジ19の前端部上面には取付片23を
介して移動体としての紙厚検出センサー24が固定され、
前記ステップモータ14の駆動により印字ヘッド18と一体
にプラテン３に対し接近及び離間の両方向に移動される
ようになっている。第２図に示すように、この紙厚検出
センサー24はシリコンゴムにグラファイトを配合してな
る感圧導電ゴム25と、その感圧導電ゴム25の前後両側面
に固着された一対の電極板26,27と、前方の電極板26前
面に固着された合成樹脂等よりなる接触子28とから構成
されている。なお、接触子28は印字ヘッド18よりもわず
かにプラテン３側に突出しており、その突出量は印字用
紙４と印字ヘッド18との間の最小印字隙間よりも小さく
設定されて印字時の妨げとならないようになっている。
そして、キャリッジ19のプラテン３側への移動時には、
接触子28の先端面がプラテン３上の印字用紙４に圧接さ
れ、その反作用としての面圧が感圧導電ゴム25に作用
し、その面圧の変化に応じて感圧導電ゴム25の電気抵抗
が変化するようになっている。

又、この実施例の印字装置においては、左側の側板１
の外面にフォトインタラプタよりなる基準位置設定手段
としての基準位置検出センサー15が配設され、前記ガイ
ド軸10がプラテン３から最も離間した位置にあるとき
に、前記左側の軸受７と一体回動可能な被検出片16を検
出するようになっている。従って、この検出時にはガイ
ド軸10を介してキャリッジ19と一体に前記紙圧検出セン
サー24がその移動範囲内においてプラテン３から最も離
れた位置に配置されており、この位置において基準位置
検出センサー15が出力する基準位置検出信号SG1（第２
図参照）により紙厚検出センサー24の基準位置が設定さ
れる。

次に、この実施例の紙厚検出装置における電気回路を
第２図に基づいて説明すると、移動量検出手段及び紙厚
算出手段を構成する中央演算処理装置（以下CPUと称
す）31には前記ステップモータ14、キャリッジ駆動モー
タ22、基準位置検出センサー15、コンパレータ29、RAM3
2、ROM33がそれぞれ接続されている。CPU31は基準位置
検出センサー15からの基準位置検出信号SG1を入力し
て、プラテン３から最も離れた前記基準位置からの紙厚
検出センサー24の移動量をステップモータ14の駆動パル
ス数としてカウントする。

前記紙厚検出センサー24の一方の電極板26は電源に接
続され、他方の電極板27は抵抗36を介して接地されてい
る。前記他方の電極板27と抵抗36との接続点は、前記コ
ンパレータ29の反転入力端子29aに接続されており、従
って、前記感圧導電ゴム25の電気抵抗値の変化は、電圧
の変化として反転入力端子29aに印加される。一方、可
変抵抗器34の一方の端子は前記電源に接続され、他方の
端子は抵抗37を介して接地されている。また、前記可変
抵抗器34の可変端子38は、前記コンパレータ29の非反転
端子29bに接続されており、従って、前記可変抵抗器34
の操作つまみ（図示せず）を回転操作することにより、
コンパレータ29の非反転入力端子29bに印加される電圧
を可変することができる。

そして、コンパレータ29はこの実施例における検出手
段を構成し、その反転及び非反転入力端子29a,29bにそ
れぞれ印加された電圧を比較することにより、紙厚検出
センサー24を印字用紙４に圧接させたときの感圧導電ゴ
ム25の電気抵抗の変化に伴う反転入力端子29aの電圧が
非反転入力端子29bの電圧（基準電圧）に達したときに
は、そのコンパレータ20の出力端子29cからCPU31に紙厚
検出信号SG2が出力される。CPU31は移動量検出手段を含
み、その紙圧検出信号SG2に基づき、紙厚検出センサー2
4の基準位置から検出位置までの移動量（第３図に示す
Ｂの値）をステップモータ14の駆動パルス数として検出
し、その値を前記RAM32に記憶させる。

前記ROM33にはプラテン３前面から前記基準位置まで
の一定した距離（第３図に示すＡの値）がステップモー
タ14の駆動パルス数として予め記憶されている。そし
て、CPU31は算出手段を含み、用紙検出時にはそのCPU31
がROM33の記憶データとRAM32の紙厚検出センサー24の移
動量とを読み出し、それらの値を演算して印字用紙４の
実際の紙厚（第３図に示すＴの値）を算出するようにな
っている。また、ROM33には印字用紙４の紙厚に対応し
た適正印字隙間、すなわち、印字用紙４前面と印字ヘッ
ド18先端面との間の距離が複数データ記憶されていて、
CPU31が紙厚の算出値と対応する適正印字隙間をROM33か
ら読み出し、その印字隙間に応じたステップ数でステッ
プモータ14を逆方向に駆動するようになっている。

次に、以上のように構成された紙厚検出装置の作用を
第４図に基づいて説明する。

さて、ステップS1において電源が投入されると、ステ
ップS2でキャリッジ19と共に紙厚検出センサー24がプラ
テン３から最も離間した前記基準位置に向けて移動され
る。ステップS3において基準位置検出センサー24から前
記基準位置検出信号SG1が入力されたか否かが判断さ
れ、NOであればキャリッジ19の移動が続行され、YESで
あれば、第３図に実線で示すように、ステップS4でステ
ップモータ14が停止されて紙圧検出センサー24が基準位
置に配置される。

次いで、ステップS5に進みステップモータ14が駆動さ
れると、ガイド軸10の偏心回動に伴ってキャリッジ19、
印字ヘッド18、紙厚検出センサー24が一体にプラテン３
側に移動される。そして、ステップS6にてこの間のステ
ップモータ14の駆動パルス数がカウントされるととも
に、ステップS7でコンパレータ29から前記紙厚検出信号
SG2が入力されたか否かが判断され、その結果がNOであ
ればステップS5,S6の動作が繰返される。

ところで、第３図に鎖線で示すように、紙厚検出セン
サー24がプラテン３上の印字用紙４に圧接されると、そ
の圧接力の反作用として感圧導電ゴム25には所定の面圧
が作用し、その面圧に応じて変化する感圧導電ゴム25の
電気抵抗値に基づく電圧が前記コンパレータ29に入力さ
れる。そして、この電圧値が可変抵抗器34により設定し
た基準電圧値に達すると、コンパレータ29から紙厚検出
信号SG2が出力される。従って、前記ステップS7の判断
結果がYESとなり、ステップモータ14の駆動が停止され
るとともに、ステップS8で前記基準位置からその停止位
置までのステップモータ14の駆動パルス数に基づいてCP
U31が（プラテン３から基準位置までの距離Ａ）−（紙
厚検出センサー24の移動量Ｂ）の演算を行ない、これに
より印字用紙４の実際の紙厚Ｔが算出される。

次いで、ステップS9においてCPU31は前記紙厚の算出
値Ｔに応じた所定の駆動パルス数でステップモータ14を
逆転駆動し、キャリッジ19とともに印字ヘッド18がプラ
テン３から離間する方向に移動され、印字用紙４の前面
と印字ヘッド18の先端面との間には印字用紙４の紙厚Ｔ
に対応した適正な印字隙間が自動的に設定される。従っ
て、ステップS10においてキャリッジ駆動モータ22を駆
動させて、キャリッジ19をプラテン３に沿って往復動し
つつ印字ヘッド18の印字ワイヤーを作動させれば、印字
用紙４に適正なインパクト力を付与して鮮明な印字を行
うことができる。そして、ステップS11で印字が終了し
た否かの確認がとられ、NOであれば印字を読行し、YES
であればステップS12に進んで印字動作を終了する。

なお、この実施例の印字装置に印字用紙４が挿入され
ていないときに紙厚検出センサー24を作動させると、プ
ラテン３から基準位置までの距離と基準位置からの同セ
ンサー24の移動量が等しくなって、CPU31の紙厚算出値
が０となるため、従来とは異なり、印字用紙４の有無を
検出するための専用のセンサーを設けなくても、紙厚検
出センサー24が紙厚を検出する機能と印字用紙４の有無
を検出する機能とを兼ね備えることができる。また、同
一紙厚の印字用紙４を複数枚連続して印字する際には、
最少の紙厚検出値を前記RAM32に記憶させておけば、印
字装置に印字用紙４が挿入されていなくても、印字ヘッ
ド18を前記基準位置から直接適正な印字隙間が確保され
た印字位置までの移動させることができるので、２枚目
以降の紙厚検出動作を省いて印字処理能力の迅速化を図
ることができる。しかも、紙厚検出センサー24の基準位
置がプラテン３から最も離れた位置に設定されているた
め、印字用紙４と印字ヘッド18との間に充分な間隔が保
持されて、キャリッジ19の左右位置に係わりなく印字用
紙４の挿入操作を容易に行うことができる。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば、印字用紙の
実際の紙厚を極めて迅速に検出することができるため、
印字用紙の紙厚に依存する種々の制御を効率良く行うこ
とができる。例えば、紙厚に応じた印字間隔を自動的か
つ確実に設定したり、印字用紙の有無を検出する場合等
において、極めて迅速に紙厚及び用紙の有無までの判断
ができることになるため、印字装置による印字動作の効
率化に繋がる非常に有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は印字装置の平面図、第２図はこの発明を具体化
した紙厚検出装置の電気回路図、第３図は紙厚検出作用
を示す印字装置の要部平面図、第４図はフローチャート
図である。 1,2……フレームを構成する側板、３……プラテン、４
……印字用紙、15……基準位置設定手段としての基準位
置検出センサー、18……印字ヘッド、19……キャリッ
ジ、24……移動体としての紙厚検出センサー、31……移
動量検出手段及び紙厚算出手段を構成する中央演算処理
装置（CPU）。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−141425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−123068（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−35831（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム（1,2）に支持され、印字用紙
   （４）を保持するプラテン（３）と、 前記プラテン（３）に沿って移動可能に配設されたキャ
   リッジ（19）と、 前記キャリッジ（19）上に搭載され、当該キャリッジ
   （19）を移動させながら前記印字用紙（４）に印字を行
   う印字ヘッド（18）と、 を備えた印字装置において、 前記キャリッジ（19）上に搭載され、プラテン（３）に
   対して近接離隔可能な移動体（24）と、 前記移動体（24）の移動範囲内における前記プラテン
   （３）に対する定位置に前記移動体（24）の基準位置を
   予め設定するための基準位置設定手段（15）と、 前記移動体（24）をプラテン（３）へ向かって移動させ
   ることによりその移動体（24）が印字用紙（４）に当接
   した位置と、前記基準位置設定手段（15）により予め設
   定された基準位置とにより、前記移動体（24）の移動距
   離を検出する移動量検出手段（31）と、 前記移動量検出手段（31）により検出された移動体（2
   4）の移動距離と、前記プラテン（３）から基準位置ま
   での予め定められた距離とに基づいて、紙厚を算出する
   紙厚算出手段（31）と を備えたことを特徴とする印字用紙の紙厚検出装置。
2. 【請求項２】前記移動体（24）の基準位置をプラテン
   （３）から最も離れた位置に設定したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の印字用紙の紙厚検出装置。